HQ1090載貨汽車用7噸級驅動橋設計【采用雙級主減速器】總質量9.32噸【9張cad圖紙+文檔全套資料】

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畢業(yè)設計（論文）開題報告 設計（論文）題目: HQ1090車用7噸級驅動橋設計 院 系 名 稱: 汽車與交通工程學院 專 業(yè) 班 級: 車輛工程B07-1 學 生 姓 名: 王國寧 導 師 姓 名: 趙雨旸 開 題 時 間: 2011年2月28日 指導委員會審查意見： 簽字： 年 月 日 SY-025-BY-3 畢業(yè)設計（論文）開題報告 學生姓名 王國寧 系部 汽車與交通工程學院 專業(yè)、班級 車輛工程B07-1班 指導教師姓名 趙雨旸 職稱 副教授 從事 專業(yè) 車輛工程 是否外聘 □是否 題目名稱 HQ1090車用7噸級驅動橋設計 一、課題研究現狀、選題目的和意義 1、國外研究現狀 現在，世界上貨車普遍采用兩種驅動橋結構—單級減速雙曲線螺旋錐齒輪副；帶輪邊減速(行星齒輪傳動)的雙級主減速器。后者更適宜于最大程度地滿足用戶不同需要。 在西歐，帶輪邊減速的雙級主減速器后驅動橋只占整個產品的40%，且有呈下降趨勢，在美國只占10%。其原因是這些地區(qū)的道路較好，采用單級減速雙曲線螺旋錐齒輪副成本較低，故大部分均采用這種結構。而亞洲、非洲和南美國家則采用帶輪邊減速的雙級主減速器的驅動橋，用于非道路和惡劣道路使用的車輛(工程自卸車、運水車等)。因此可以得出結論：一個國家的道路愈差，則采用帶輪邊減速雙級主減速器驅動橋愈多，反之，則愈少。 國外汽車驅動橋已普遍采用限滑差速器《N一Pin牙嵌式或多片摩擦盤式》、濕式行車制動器等先進技術。限滑差速器大大減少了輪胎的磨損，而濕式行車制動器則提高了主機的安全性能，簡化了維修工作。國內僅一部分車使用N一Pin牙嵌式差速器。限滑差速器成本較高，因而在多數國產驅動橋上一直沒有得到應用。目前向國內提供限滑差速器的制造商主要是美國TraCtech公司和德國采埃孚公司。美國Tractech公司在蘇州的工廠即將建成投產，主要生產N一Pin牙嵌式、多片摩擦盤式和戶下O比例扭矩(三周節(jié))差速器(鎖緊系數3.5)。國內如徐工、鼎盛天工等主機制造商等原來自制一部分N一Pin牙嵌式差速器，后因質量不過關而放棄。國內有幾個制造商生產比例扭矩差速器，但均為單周節(jié)，鎖緊系數138，較三周節(jié)要小得多。徐州良羽傳動機械有限公司在停車制動器(液壓)上也做了一些工作，主要用于重型卡車產品，但國產此類產品的可靠性還有待提高。 美國戴納(Dana)公司斯皮賽爾重型車橋和制動器部最近研制成新一代貨車用中型和重型科爾德(Gold)系列車橋，其中一種重型單級減速驅動橋和兩種中型單級減速驅動橋已投人生產。除供應納維斯塔國際公司和麥克貨車公司用外，并將積極開拓世界市場。新型科爾德重型523壓S單級橋標定載荷1044Okg，采用新設計的恒齒高準雙曲面齒輪，直徑470m垃。該齒輪采用專利工藝加工，齒根全圓弧倒角，比傳統(tǒng)的準雙曲面齒輪更堅固。該齒輪具有表面塑性變形小，產生的熱量少，使用壽命長，效率高等優(yōu)點，據試驗表明，新的523作S車橋比先前10440kg車橋的使用壽命提高2倍，如在523于S車轎上加裝控制式差速鎖還能大大提高在惡劣環(huán)境下的牽引力。來用整體式球墨鑄鐵外殼制成的5135一和5150一S兩種型號的中型橋，額定載荷分別為6129kg和6810kg，傳動比值范圍3.07、4.78。這兩種車橋是為低斷面輪胎，較高速度車輛而設計的。其為快速和長途運輸需求而安裝錐形滾柱軸承具有較高承載能力;其高頻淬火的車橋軸使用壽命長，適用多種潤滑劑的三唇橡膠油封密封性能好。 國外中型貨車驅動橋開發(fā)技術已經非常的成熟，建立新的驅動橋開發(fā)模式成為國內外驅動橋開發(fā)團體的新目標。驅動橋設計新方法的應用使得其開發(fā)周期縮短，成本降低，可靠性增加。國外的最新開發(fā)模式和驅動橋新技術包括： (1) 并行工程開發(fā)模式 并行工程開發(fā)模式是對在一定范圍內的不同功能或相同功能不同性能、不同規(guī)格的機械產品進行功能分析的基礎上,劃分并設計出一系列功能模塊,然后通過模塊的選擇和組合構成不同產品的一種設計方法，能夠縮短新產品的設計時間、降低成本、提升質量、提高市場競爭力,以DANA為代表的意大利企業(yè)多已采用了該類設計方法, 優(yōu)點是: 減少設計及工裝制造的投入, 減少了零件種類, 提高規(guī)模生產程度, 降低制造費用, 提高市場響應速度等。 (2) 模態(tài)分析 模態(tài)分析是對工程結構進行振動分析研究的最先進的現代方法與手段之一。它可以定義為對結構動態(tài)特性的解析分析(有限元分析)和實驗分析(實驗模態(tài)分析)，其結構動態(tài)特性用模態(tài)參數來表征。模態(tài)分析技術的特點與優(yōu)點是在對系統(tǒng)做動力學分析時，用模態(tài)坐標代替物理學坐標，從而可大大壓縮系統(tǒng)分析的自由度數目，分析精度較高。驅動橋的振動特性不但直接影響其本身的強度，而且對整車的舒適性和平順性有著至關重要的影響。因此，對驅動橋進行模態(tài)分析，掌握和改善其振動特性，是設計中的重要方面。 (3) 驅動橋殼的有限元分析方法 有限元法不需要對所分析的結構進行嚴格的簡化，既可以考慮各種計算要求和條件，也可以計算各種工況，而且計算精度高。有限元法將具有無限個自由度的連續(xù)體離散為有限個自由度的單元集合體，使問題簡化為適合于數值解法的問題。只要確定了單元的力學特性，就可以按照結構分析的方法求解，使分析過程大為簡化，配以計算機就可以解決許多解析法無法解決的復雜工程問題[2]。目前，有限元法己經成為求解數學、物理、力學以及工程問題的一種有效的數值方法，也為驅動橋殼設計提供了強有力的工具。 (4) 電子智能控制技術進入驅動橋產品 電子智能控制技術已經在汽車業(yè)得到了快速發(fā)展，如，現代汽車上使用的ABS(制動防抱死控制)、ASR（驅動力控制系統(tǒng)）等系統(tǒng)。 (5) 高性能制動器技術 在發(fā)達國家驅動橋產品中, 已出現了自循環(huán)冷卻功能的濕式制動器橋、帶散熱風送的盤式制動器橋、適于ABS的蹄、鼓式和盤式制動器橋、帶自動補償間隙的盤式制動器等配置高性能制動器橋, 同時制動器的布置位置也出現了從橋臂處分別向橋包總成和輪邊端部轉移的趨勢。前種處理方式易于散熱, 后種處理方式為了降低成本, 甚至有廠商把制動器的殼體與橋殼鑄為一體, 既易于散熱，又利于降低材料成本, 但這對鑄造技術、鑄造精度和加工精度都提出了極高的要求。 2、國內研究現狀 我國驅動橋制造企業(yè)的開發(fā)模式主要由測繪、引進、自主開發(fā)三種組成。主要存在技術含量低，開發(fā)模式落后，技術創(chuàng)新力不夠，計算機輔助設計應用少等問題。一些企業(yè)技術力量相對要好些的企業(yè)，測繪的是從國外引進的原裝橋，并且這些企業(yè)一般具有較為完善的開發(fā)體系和流程，也具有較完善的試驗手段，但是開發(fā)過程屬于對國外的仿制，對其逆向研究后結合自我情況生產。 總之，我國汽車驅動橋的研究設計與世界先進驅動橋設計技術還有一定的差距，我國車橋制造業(yè)雖然有一些成果，但都是在引進國外技術、仿制、再加上自己改進的基礎上了取得的。個別比較有實力的企業(yè)，雖有自己獨立的研發(fā)機構但都處于發(fā)展的初期。在科技迅速發(fā)展的推動下，高新技術在汽車領域的應用和推廣，各種國外汽車新技術的引進，研究團隊自身研發(fā)能力的提高，我國的驅動橋設計和制造會逐漸發(fā)展起來，并跟上世界先進的汽車零部件設計制造技術水平。 3、選題目的和意義 汽車驅動橋是汽車的重大總成，承載著汽車的滿載簧荷重及地面經車輪、車架及承載式車身經懸架給予的鉛垂力、縱向力、橫向力及其力矩，以及沖擊載荷；驅動橋還傳遞著傳動系中的最大轉矩，橋殼還承受著反作用力矩。汽車驅動橋結構型式和設計參數除對汽車的可靠性與耐久性有重要影響外，也對汽車的行駛性能如動力性、經濟性、平順性、通過性、機動性和操動穩(wěn)定性等有直接影響。另外，汽車驅動橋在汽車的各種總成中也是涵蓋機械零件、部件、分總成等的品種最多的大總成。例如，驅動橋包含主減速器、差速器、驅動車輪的傳動裝置（半軸及輪邊減速器）、橋殼和各種齒輪。綜上所訴，汽車驅動橋設計涉及的機械零部件及元件的品種極為廣泛，對這些零部件、元件及總成的制造也幾乎要設計到所有的現代機械制造工藝，設計出結構簡單、工作可靠、造價低廉的驅動橋，能大大降低整車生產的總成本，推動汽車經濟的發(fā)展，并且通過對汽車驅動橋的學習和設計實踐，可以更好的學習并掌握現代汽車設計與機械設計的全面知識和技能，所以本題設計一款結構優(yōu)良的中型貨車驅動橋具有一定的實際意義。 二、設計（論文）的基本內容、擬解決的主要問題 1、設計的基本內容 （1）主減速器設計 （2）差速器設計 （3）驅動橋半軸設計 （4）驅動橋橋殼設計 （5）分別校核 （6）用AutoCAD完成裝配圖、零件圖。 2、擬解決的主要問題 （1）主減速器結構選擇和參數計算。 （2）差速器結構選擇和參數計算。 （3）半軸形式選擇和參數計算 （4）保證汽車具有最佳的動力性和燃油經濟性。 （5）在各種載荷及轉速工況下有高的傳動效率。 三、技術路線（研究方法） 調研并查閱相關資料 確定總體方案 驅動橋殼結構選擇 驅動半軸結構選擇 差速器結構選擇 主減速器結構選擇 完成畢業(yè)設計和說明書 主減速器參數計算 差速器參數計算 驅動橋殼參數計算 驅動半軸參數計算 強度校核 利用AUTO CAD繪圖 四、進度安排 （1）調研、資料收集，完成開題報告 第1、2周 （2）確定總體方案 第3周 （3）驅動橋部件的設計計算 第4～9周 （4）完成所設計裝配圖與零件圖圖紙 第10～12周 （5）完成設計說明書的撰寫，指導教師審核 第13周 （6）畢業(yè)設計（論文）修改、完善 第14周 （7）畢業(yè)設計（論文）審核、預審 第15周 （8）畢業(yè)設計（論文）修改、完善 第15、16周 （9）畢業(yè)設計（論文）答辯準備及答辯 第17周 五、參考文獻 [1]劉惟信. 汽車設計[M].北京:清華大學出版社,2001. [2]劉惟信. 汽車車橋設計[M].北京:清華大學出版社，2004. [3]余志生. 汽車理論[M].北京:機械工業(yè)出版社,2000. [4]陳家瑞. 汽車構造.下冊[M].北京:機械工業(yè)出版社，2005. [5]王國權.汽車設計指導書[M].北京:機械工業(yè)出版社，2009. [6]王霄峰.汽車底盤設計[M]. 北京:清華大學出版社，2010. [7]王革新. 某車型汽車驅動橋殼的力學分析[D] .沈陽:東北大學，2006. [8]陳芳. 雙被齒驅動后橋的研究[D] .武漢:武漢理工，2010. [9]周玉聲. 汽車驅動橋常見故障分析[J]. 農業(yè)裝備與車輛工程 , 2009,(2). [10]高杰，王俊奇. 驅動橋單級主減速器總成裝配[J]. 現代零部件 , 2005.(5). [11]杜子學, 王星. 貨車后橋殼的疲勞強度分析[J]. 交通標準化 , 2008.(10). [12]劉雪梅. 驅動橋常見故障分析[J]. 農業(yè)機械化與電氣化 , 2007.(3). [13]隋運軍. 汽車驅動橋總成的裝配與調整[J]. 陜西汽車 , 2006.(7). [14]Rudolf Limpert .BEAKE DESIGN and SAFETY.Warrendale[J].USA:SAE,Inc,2005.(2). [15]Gleason company.GLEASON BEVEL AND HYPOID GEAR DESIGN[J]. Yamada，2007.(5). 六、備注 指導教師意見： 簽字： 年 月 日